Characterization of Microbubbles Generated in a Venturi Tube via Image Processing: Effect of Operating Parameters

Context: This research developed a dissolved air flotation system using a Venturi tube to produce microbubbles. The Venturi tube replaces the saturation tank and the pressure-reducing valve of conventional systems. Method: The system has both suction and injection air inlets, regulates the recirculation flow of the liquid to the tank, and provides a high hydraulic load in a reduced size. Counting and measuring the microbubbles produced via digital image processing helps to characterize the system's performance. Results: The system with air suction produces smaller bubbles than that with air injection. A higher liquid recirculation pressure produces more bubbles and reduces their size in the case of air suction. Conclusions: In air injection, the change in flow rate influences the size of the microbubbles. Air injection and recirculation pressure do not influence the number of bubbles generated

Flotación por aire disuelto: una revisión desde la perspectiva de los parámetros del sistema y usos en el tratamiento de aguas residuales

The current issues of climate change and high freshwater demand worldwide have promoted the implementation of wastewater reclamation technologies. This study aims to review the efficiency of the dissolved air flotation (DAF) technique in a wide variety of applications in the agricultural, industrial, domestic, and municipal sectors, which have high freshwater consumption worldwide. We made a systematic review of the DAF technique in wastewater treatment in 2015-2021. We reviewed six indexed databases and governmental statistical reports; we used the keywords: dissolved air flotation, microbubbles, wastewater treatment, and the main operating and design parameters involved in the effectiveness of the flotation process. Additionally, we conducted a review of the most common synthetic coagulant studies used with DAF, as well as natural coagulants that promise to mitigate current climate change. Finally, we discussed advantages, disadvantages, and potential future studies. DAF to have considerable potential for wastewater treatment, as well as for waste utilization. The generation of large quantities of DAF sludge is a breakthrough for clean energy production, as it allows the use of this waste for biogas production.La actual problemática de cambio climático y alta demanda de agua dulce a nivel mundial ha promovido la implementación de tecnologías para la regeneración de las aguas residuales. El objetivo de este estudio es revisar la eficiencia del sistema de flotación por aire disuelto (DAF) en una amplia variedad de aplicaciones en los sectores agrícola, industrial, doméstico y municipal, los cuales presentan un elevado consumo de agua dulce en el mundo. Por tal motivo se realizó una revisión sistemática de la técnica de DAF utilizada para el tratamiento de aguas residuales en el periodo 2015-2021. Se revisaron seis bases de datos indexadas y reportes estadísticos gubernamentales, las palabras claves fueron flotación por aire disuelto, microburbujas, tratamiento de aguas residuales y los principales parámetros de operación y diseño que intervienen en la eficacia del proceso de flotación, junto con un análisis de los estudios de coagulantes sintéticos más comunes utilizados con DAF, así como de los coagulantes naturales que prometen mitigar el cambio climático actual. Por último, se discuten las ventajas, los inconvenientes y los posibles estudios futuros. Se observó que DAF tiene un potencial considerable para el tratamiento de aguas residuales, así como para la utilización de residuos. La generación de grandes cantidades de lodos de DAF es una brecha para la producción de energía limpia, pues permite utilizar estos residuos para la producción de biogás.     &nbsp

ACaracterización de microburbujas generadas en un tubo Venturi mediante procesamiento de imágenes: efecto de los parámetros operativos

Context: This research developed a dissolved air flotation system using a Venturi tube to produce microbubbles. The Venturi tube replaces the saturation tank and the pressure-reducing valve of conventional systems. Method: The system has both suction and injection air inlets, regulates the recirculation flow of the liquid to the tank, and provides a high hydraulic load in a reduced size. Counting and measuring the microbubbles produced via digital image processing helps to characterize the system's performance. Results: The system with air suction produces smaller bubbles than that with air injection. A higher liquid recirculation pressure produces more bubbles and reduces their size in the case of air suction. Conclusions: In air injection, the change in flow rate influences the size of the microbubbles. Air injection and recirculation pressure do not influence the number of bubbles generated.Contexto: Esta investigación desarrolló un sistema de flotación por aire disuelto utilizando un tubo Venturi para producir microburbujas. El tubo Venturi sustituye el tanque de saturación y la válvula reductora de presión de los sistemas convencionales. Método: El sistema tiene entradas de aire tanto por aspiración como por inyección, regula el flujo de recirculación del líquido al tanque y proporciona una alta carga hidráulica en un tamaño reducido. El conteo y la medición por procesamiento digital de imágenes de las microburbujas producidas ayuda a caracterizar el desempeño del sistema. Resultados: El sistema de succión de aire produce burbujas más pequeñas que el de inyección de aire. Una mayor presión de recirculación del líquido produce más burbujas y reduce su tamaño en el caso de la succión de aire. Conclusiones: En la inyección de aire, el cambio de caudal influye en el tamaño de las microburbujas. La inyección de aire y la presión de recirculación no influyen en el número de burbujas generadas